Доказательство. Рассмотрим более общую ситуацию,
когда функтор определен для некоторых малой
категории
и принимает значения в категории
, обладающей копределами. Согласно [2],
функтор
допускает продолжение до некоторого функтора
, сопряженного слева к функтору
ставящего в соответствие объектам
функторы
и
очевидным образом продолжающегося на морфизмы
категории
. Легко видеть, что имеет место изоморфизм
категорий
где
-
вложение Ионеды. Этот изоморфизм устанавливается сопоставлением естественному
преобразованию
морфизма
.
Обозначим через
функтор, сопоставляющий каждому
объекту
категории
объект
, морфизму между
и
, заданному с помощью
сопоставляется
. Для
любого функтора
, отождествляя категории
и
,
получаем, что левое расширение Кана функтора
вдоль
функтора
(в терминологии и обозначениях [4])
изоморфно, согласно [5, Лемма 1.1], функтору, принимающему значения
. Левые производные
равны
нулю при
. Отсюда получаем с помощью спектральной
последовательности Андре из [2, Приложения 2] изоморфизмы
при
.
Подставим теперь
. В силу утверждения [5, Лемма
1.1.] о действии морфизмов правого расширения Кана получим, что
на объектах принимает значения
, а на морфизмах
определяется
гомоморфизмами
.
Замечание. Поскольку произведение неединичных
элементов моноида не равно единице, то аналогично
[5, Приложение 2.2.] получаем, что
изоморфны группам
гомологий комплекса
в котором морфизмы
не равны тождественным.
Для любых двух малых
категорий ,
и функторов
рассмотрим функтор
определенный
по формуле
.
Лемма 2.3. Для любых малых категорий и
, коммутативного
кольца
с единицей и функторов
модули гомологий
изоморфны
модулям гомологий тензорного произведения комплексов
и
.
Доказательство. Рассмотрим тензорное произведение
симплициальных модулей . Согласно теореме
Эйленберга - Зильбера [6, гл. VIII,
Теорема 8.1.] комплекс, соответствующий тензорному произведению симплициальных
модулей
гомотопически эквивалентен тензорному
произведению комплексов
. Имеет место
изоморфизм симплициальных модулей
Пусть произвольная малая категория. Полная
подкатегория
называется открытой, если для любых
она содержит все объекты
,для которых существуют морфизмы
. В случае категории
вместе с каждым состоянием
она должна содержать все состояние
, достижимые из
.
Для любого функтора определенного на открытой подкатегории
существует продолжение
, полученное добавлением
нулей
и
.
Полученный функтор является левым расширением Кана, функтора
вдоль вложения
[2].
Имеют место изоморфизмы для всех
, в силу
изоморфизмов комплексов
.
Определение. Модулями гомологий для открытой подкатегории
называются модули
,
где
- функтор, равный коядру естественного преобразования
. Здесь
обозначает функтор, принимающий
постоянные значения, равные
на объектах из
и равные
- на
морфизмах.
Очевидно, что при
и
при
. Следующее утверждение показывает, что для
модулей гомологий на классе пар асинхронных систем переходов имеет место
аксиома точности. Оно вытекает непосредственно из длинной точной
последовательности, соответствующей короткой точной последовательности в
категории функторов.
Предложение 2.4. Пусть открытые
подкатегории, соответствующие пространству состояний
.
Тогда существует точная последовательность
Для асинхронной системы
переходов определим локальные модули гомологий по
формуле
, где
наименьшая
открытая подкатегория в
, содержащая начальное
состояние
. Ясно, что
.
Рассмотрим случай
. Положим
.
Теорема 2.5. Пусть и
-асинхронные системы переходов. Тогда
имеют место изоморфизмы абелевых групп
, для
всех
.
Доказательство. По лемме 2.3 группы изоморфны группам гомологий тензорного
произведения комплексов, соответствующих симплициальным абелевым группам
и
.
Поскольку эти комплексы состоят из свободных абелевых групп, и группы циклов и
границ не имеют кручения, то, согласно [6, гл.V, теорема 10.2], имеет место точная последовательность,
расщепляющиеся на каждом месте,
приводящая к искомой
формуле.
Списоклитературы.
[1] Nielsen M., Winskel G. Petri Nets and Bisimulations. Aarhus, 1995. 36 p. (Preprint / Aarhus Univ; BRICS Report Series RS – 95 – 4.)
[2] Габриель П., Цисман М. Категории частных и теория гомотопий. М.: Мир, 1971.
[3] Husainov A.A., Calisici H. Flows in Graphs and Homology of Free Categories. Preprint, 2001. 11 p. http://arxiv.org/abs/math.CT/0106146.
[4] MacLane S. Categories for the Working Mathematician. Berlin: Springer-Verlag, 1971.
[5] Хусаинов А.А. Сравнение размерностей малой категории // Сиб. мат. журн. 1997. Т.38, №6. С. 1413-1426.
[6] Маклейн С. Гомология. М.: Мир, 1966.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.